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2023年8月18日上午，載人航天安裝工程空間應用與發展狀況介紹會在美國科大學空間應用安裝工程與技術中心舉行，集中介紹載人航天安裝工程立項施行以來非常是空間站建造其間空間科學、空間應用、空間技術領域取得的進展成果化學測量學與技術，以及未來發展前景。會上，空間應用系統總監指揮王強介紹了空間科學研究與應用領域的有關狀況。

“造船為做網站、建站為應用”，載人航天安裝工程立項前夕，專門構建了空間應用系統，由美國科大學牽頭負責，主要運用載人飛行器舉行空間科學與應用領域的前沿任務。

在載人航天安裝工程第一步和第二步任務中，從無到有，完工了空間科學與應用研究研發機制，組織了國外外諸多科研單位在對地觀測、空間科學、應用新技術等領域，舉行了60余項空間科學和應用研究任務，攻破500余項關鍵技術，全新研發了600余臺套有效荷載，完滿完成了歷次飛行實驗任務，取得了一批國際水準和國外引領性成果，促使我國空間科學與應用水平整體躍升，相關成果在應用衛星規格實現了推廣應用，形成了突出的經濟和社會效益，展現了載人航天應用的前瞻推動作用。詳細來說：

01在對地觀測領域

預研研發的中幀率成像波譜儀、多頻域微波遙感器、超波譜成像儀、多視角寬譜段成像儀、三維成像微波高度計等一系列對地觀測及月球科學研究儀器化學測量學與技術，輔以全新技術制度、技術指標先進，突破了一大批核心關鍵技術，率先實現了在軌驗證，并在國土資源調查、海洋應用、林業應用、城市環境檢測、水文生態檢測和應急水災檢測等方面舉行了試應用，跨越了一個又一個的里程碑，相關技術成果快速在風云、氣象、海洋等業務衛星上進行了轉換應用，取得了突出效益。

02在微重力基礎數學領域

研發了國際上首臺，只是截止現在國際上惟一一臺在軌運行的冷原子鐘，實現速率穩定度7.2E-16(3000萬年偏差大于一秒），成功進軍國際空間時頻基準研究的制高點。

03在空間天文觀測領域

伽瑪暴偏振光偵測榮獲重大科學發覺，開辟了伽瑪射線偏振光偵測新窗口，同時在國外首次運用觀測到的蟹狀星云（Crab）脈沖星的脈沖訊號進行定軌研究，促進了脈沖星觀測和導航技術發展。

04在空間生命科學領域

在我國首次完成了高等動物“從種籽到種籽”的空間長周期培養，實現了動物生長調控，為未來人類常年月球生活的生態系統構建及地面高質量繁育提供了有力方式；國際上首次在空間實現了人類胚胎干細胞體外分化為原始生殖細胞并存活33天，對于未來人類空間生殖及健康提供了重要的試驗依照。

05在空間材料科學領域

舉辦了砷化鎵光電子材料、金屬合金、納米及復合材料等數十種新型材料的空間純化試驗研究，榮獲了高品質的材料樣品，發覺了一批新的材料生長現象，增加了對于相關科學規律的認知，研究成果對于地面材料加工工藝的改進與發展具備重要指導意義，并已在國民經濟當中實現了成功應用。

06在應用新技術領域

首次在空間飛行器上在軌二次釋放微小衛星并實現了對非合作目標的近距離成像觀測、精確繞飛或飛躍觀測，為航天器軍艦飛行夯實技術基礎。非牛頓引力試驗檢測的關鍵技術驗證項目高水平驗證了空間高精度靜電漂浮加快度計，對我國相關空間計劃在弱力檢測和慣性參考方面具備重要支撐作用。

在載人空間站任務中，空間應用系統瞄準世界科技前沿及國家重大需求，前瞻規劃、攻關研發和在軌布署了近30個國際一流的科學研究與技術實驗設施，正在抓緊研發旗艦級的巡夜空間望遠鏡。其中，高精度時頻系統、高微重力試驗柜等設施為國際首創，超冷原子化學試驗柜、生命生態實驗柜、無容器材料試驗柜、燃燒科學試驗柜等試驗設施達到國際領先或先進水平。很多設施上搭載了多種先進的精密測量、實驗支持儀器，如材料試驗X射線實時確診、流體試驗的數字全息、燃燒試驗的弱光ICCD檢查、超冷原子的兩級交叉光阱冷卻，生物試驗的微通道PCR芯片擴增、人機協同高精度微操作器等。很多設施機制構架開放，可通過擴充升級常年保持高水平穩定運行，有力支撐空間站成為我國當前覆蓋學科領域最全、在軌支持能力最強，且兼具有人參與和上下行貨運等奇特優勢的“國家月球試驗室”。

空間應用系統還在地面完工了實物鏡像系統、數字鏡像系統及空-地“云”計算平臺，創新發展了人機融合、數字伴飛的空間科學試驗方式，產生了“端到端”低延時遙科學試驗和海量科學數據共享服務能力；完工了全壽命周期荷載研發支持平臺、電磁彈射微重力試驗設施和月球試驗室地面試驗基地，為工況設計、總裝、集成檢測等研發工作，以及科學項目選調與培植、地基研究和匹配試驗等，產生了試驗荷載/樣品全壽命周期研發實驗支持能力。通過以上設施/平臺，實現了天地高效協同，急劇增強了在軌試驗效率，產生了集約高效舉行大規模空間科學試驗與應用能力。

空間站作為我國最重要的綜合性近地空間研究基地，努爭取取在基礎研究領域跨入國際前沿，在應用基礎和新技術方面解決國家重大需求，為經濟社會發展提供高品質科技供給。當前，空間站科學試驗設施基本完成在軌檢測，在軌運行穩定靠譜，具有了大規模舉辦空間科學研究的能力。截至現在，已舉辦了60余項試驗項目、上萬次在軌試驗，榮獲了原始試驗數據近60TB。現在，科學家正在舉行試驗樣品的地面研究，部份領域已取得階段性成果，以下對兩個典型領域展開介紹。

01在空間生命科學方面

在空間首次實現人類胚胎干細胞誘導分化為精原細胞以及卵子樣細胞，系統解惑空間微重力環境對干細胞譜系分化的影響，并開發了多類生殖細胞體外分化的機制及裝置，有望推行輔助生殖醫治弱精不育的技術革新；研究闡明了骨格肌細胞的重力感應分子體系，明晰靶點激酶或靶點特定微小RNA抵御胸肌萎縮的可行性，為胸肌萎縮的治愈提供了新亮點和新方式。

02在空間材料科學方面

發覺了鈮硅合金的迅速碳化物生長動力成因，為研發下一代高功耗航發用鈮合金材料夯實了技術基礎；實現了硒化銦材料的空間純化，發覺了鉍（Bi）參雜硒化銦（InSe）材料功耗優異、遷移率是纖薄硅材料的15倍，且具備穩定的化學物理性質，其開發應用將有望加快場效應管的升級換代，獲取明顯的經濟效益。

隨著空間站完工，載人航天安裝工程踏入應用與發展階段，為逐步加強空間站應用力度，空間應用系統面向全省科研機構、高等高校、產業用戶等，廣泛征集了空間站科學、技術與應用需求，組織了近百名教授、近千位國外外一流科學家進行了深入研究和論證，產生了系統性、體系化的空間站應用與發展安裝工程應用任務規劃，主要包括空間生命科學及人體研究、微重力地理科學、空間天文與月球科學、空間新技術及應用等4大領域、30余個研究主題，將推行60余項研究計劃、上千項研究項目。

去年6月，載人航天辦公室面向全省公布了《空間站應用與發展安裝工程空間科學與應用項目征集公告》，空間應用系統在深圳、上海、武漢、西安、廣州等地舉辦了項目征集宣講活動，導致國外內科學家的高度關注，現在已征集到一大批項目建議，為空間站應用項目的滾動推行夯實了基礎，預期將在科學、技術和應用方面產出重大成果和效益。

如在科學前沿探求方面，預期將在超高溫量子物態、軟物質非平衡動力學、生命起源的分子體系、多短線巡天及宇宙學、天體極端地理過程等前沿科學研究取得具備國際影響的重大科學發覺，為人類知識寶庫貢獻新內容；在技術開發與應用方面，將在干細胞與再生醫學、合成生物制造、生物奈米抗生素開發等生物技術取得重要突破，服務于緩解人民生命健康；研究純化高功耗民航底盤莖稈材料、紅外偵測器材料、高端制造用高熵合金等國家急需的先進材料，推動解決國家卡耳朵材料問題；發展新一代信息技術、超高溫量子精密檢測、高精度時頻系統技術等并推廣應用，獲取明顯的經濟和社會效益。

空間站的建設營運為推動我國空間科學和應用發展提供了重大歷史機遇，空間應用系統將根據國家月球試驗室的總體目標，堅持“四個面向”，持續論證優選具有重大科技價值、重大戰略應用潛力的高水平項目，持續產出重大科技成果，為“加快建設科技強國、實現高水平科技自立自強”做出更大貢獻。

拍攝/吳馥桐